TomatoVision

以AI之力,孕育未来之果

由机器人采收的番茄可不是天天都能吃到的。而在荷兰的一座高科技温室中,这正成为日常。

欢迎来到TomatoVision。在这里,科学家们融合尖端科研、开发技术与人工智能,采集数百万个数据点,筛选最具潜力的番茄新品种——包括那些能与自动化采收设备无缝适配的品系。这一切听来或许充满科幻色彩,但在马斯兰的先进研发测试基地,它已是确凿的现实。

“首先,这里是一处研发核心基地,”先正达主动式温室技术经理 Arthur van Marrewijk 表示,“这里约九成的工作,都与生成信息相关,以便基于数据为番茄品种选育作出更精准、更明智的决策。”

这个被称为“主动式温室”的顶尖设施,因能通过设备精确调控内部环境而得名。在这里,传统育种经验与人工智能深度结合,借助高级分析技术,捕捉气候、产量与作物生长表现的精确数据。从概念品种的构思到最终口感测试,育种家们为培育未来的优质番茄倾注数年心血,而机器人试验已成为这一过程中不可或缺的环节。

Arthur van Marrewijk, Active Greenhouse Technical Manager at Syngenta.

Arthur van Marrewijk,先正达主动式温室技术经理。

Arthur van Marrewijk,先正达主动式温室技术经理。

面向未来的番茄

在这座面积达1.4万平方米,模拟真实种植条件的温室内,每年有数百个番茄新品种在此接受测试——其规模约相当于52个带花园的普通家庭住宅。

温室配备光照与无光照两种栽培模式,辅以完整的环控系统,专为品种测试与筛选而设计。这里还设有示范厨房与接待区,迎接全球访客,其中包括大型跨国农产品企业及世界领先的蔬菜分销商。

今日科技,未来番茄

在每年测试的数百个品种中,最终仅有极少数能进入商业市场(TomatoVision试验的番茄中仅约1%至3%得以进入市场),因此工作的核心始终聚焦于推出最具突破性的解决方案。

“这是我们首次在理想条件下观察杂交种表现(两个不同品种经过严格控制进行交叉授粉),” TomatoVision高级育种家 Haoyang Duo 介绍道,“我们运用一整套分子标记技术,最大限度提升育种效率。这使我们能够以最快的速度,将各种优良性状聚合到每一个新杂交种之中。”

每年测试的数百个品种,仅有少数最终进入商业销售渠道。

每年测试的数百个品种,仅有少数最终进入商业销售渠道。

我们有一套 ‘产品画像’,涵盖了风味、果实品质、货架期、产量等诸多指标。简单来说,我的任务是将所有这些性状融合于单个杂交种内,使其符合市场需求,这其中的关键在于始终保持专注。”

在当前的研发阶段,机器人技术已被纳入流程,旨在识别最适宜机械化采收的植株构型。

例如,番茄果实通常成簇生长,这有时会给机器人采收机的高效作业带来困难。TomatoVision目前开展的研究,正是为了帮助育种家甄别出那些未来适合迈向自动化生产的种植者所需求的品种。

依托主动式温室中的机器学习能力,机器人得以在实践中持续“学习”。这是一个不断演进的人工智能进程,机器人的性能也将在TomatoVision不断优化提升。

TomatoVision引入机器人技术,旨在识别最适合机械化采收的植株结构。

TomatoVision引入机器人技术,旨在识别最适合机械化采收的植株结构。

Haoyang Duo 进一步解释道:“我们引入机器人的一个重要目的,正是为了观察我们的品种如何适应这种作业模式。通过这种人机协作,我们能够优化产品性能,助力种植者应对诸如劳动力短缺等现实挑战。”

她补充说:“我们可以调节多种参数以实现最佳采收效果。机器人能够适配不同品种,从而达到最优作业水平……我们的目标是筛选出易于被机器人采收的品种。”

当然,这里并非只有机器与数据。一排排番茄植株间,蜜蜂正嗡嗡飞舞,专注于授粉工作。尽管番茄花粉量较少,需以糖水补充蜂群营养,但它们并非温室中唯一的生物工作者。那些以番茄害虫为食的益虫,同样在此翩然巡弋,共同守护作物健康。

加速创新

先正达正持续致力于开发具备多重番茄褐色皱纹果病毒抗性来源的新品种,例如图中所示的樱桃番茄 TIPM22-6002R。

先正达正持续致力于开发具备多重番茄褐色皱纹果病毒抗性来源的新品种,例如图中所示的樱桃番茄 TIPM22-6002R。

与此同时,TomatoVisio的员工与访客均严格遵守植物检疫规范,这对保护温室内的种植与研究环境至关重要。尤其面对番茄褐色皱纹果病毒(ToBRFV)这一极具破坏性的病害,它不仅传播迅速、严重影响果实品质,还可能造成高达70%的减产,这些严格的检疫措施更显至关重要。

凭借先正达蔬菜研发团队的不懈努力,历时五年深入研究后,先正达于2021年推出了具有中等抗性的 Lansor 番茄品种,成为全球首批对番茄褐色皱纹果病毒具备中等抗性的品种之一。此后,更多具有中等抗性的品种相继问世,包括抗该病毒的小番茄系列,它们皆是传统育种智慧与数据洞察深度融合的成果。目前,先正达仍在持续研发具备多重番茄褐色皱纹果病毒抗性来源的新品种。

TomatoVision的先锋实践,让实现作物改良提速、抗病果实普及、食物浪费减少,以及种植者与消费者双重满意的目标已清晰可期。

透视温室玻璃近距离感受科技的力量。这里汇聚了顶尖科学家、机器人技术及大数据科技,致力于研发未来的番茄新品种。

透视温室玻璃近距离感受科技的力量。这里汇聚了顶尖科学家、机器人技术及大数据科技,致力于研发未来的番茄新品种。

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